Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Термодинамический цикл

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО КОНТРОЛЬНО-КУРСОВОЙ РАБОТЕ

 

по дисциплине

ТЕРМОДИНАМИКА

 

Направление подготовки: 160700 Проектирование

авиационных и ракетных двигателей

Профиль подготовки: Ракетные двигатели твердого топлива

 

Форма обучения очная

 

 

Тула 2012 г.

 

Методические указания по контрольно-курсовой работе составлены доцентом О.А. Евлановой и обсуждены на заседании кафедры «Ракетное вооружение» машиностроительного факультета

протокол № 5 от «18» 01 2012 г.

Зав. кафедрой ___________ Н.А. Макаровец

 

 

Методические указания по контрольно-курсовой работе пересмотрены и утверждены на заседании кафедры «Ракетное вооружение» машиностроительного факультета

протокол № __ от «__» ________ 2010 г.

Зав. кафедрой ___________ Н.А. Макаровец

 

 

Часть 1

Газовые смеси и теплоемкости

 

Цель работы: определение основных параметров газовых смесей и теплоемкостей.

Исходные данные

Газовая смесь задана следующим образом (таблица 1): в массовых и объемных долях процентным составом компонентов смеси (графа 1); давление смеси pс м, бар (графа 2); объем смеси V см, м3 (графа 3); температура смеси tс м, С; температура для определения истинной теплоемкости смеси t, С (графа 4); интервал температур для определения средней теплоемкости смеси t 1 - t 2, С (графа 5).

Определить:

1. Состав смеси (если по условию задачи задан состав смеси в объемных долях ri, следует определить дополнительно состав смеси в массовых долях gi).

2. Газовые постоянные компонентов R i и смеси R см, кДж/ кг К.

3. Среднюю молярную массу смеси m cм через объемные и массовые доли.

4. Парциальные давления компонентов pi через объемные и массовые доли.

5. Массу смеси m см, кг и компонентов m i, кг.

6. Парциальные объемы V i, м3/кг и плотности ri, кг/м3.

7. Истинные молярную , кДж/кмольК, объемную с /, кДж/м3К и массовую с, кДж/кгК теплоемкости при p =const и v =const для заданной температуры смеси t, С.

8. Средние молярную ср, объемную с /ср и массовую сср теплоемкости для заданного интервала температур.

9. Количество теплоты, необходимое на нагревание (охлаждение) в интервале температур (графа 5) при p =const: количества вещества 2 моль, 5 м3 и 7 кг смеси.

Молекулярные массы и газовые постоянные компонентов смеси определяются по таблице 2.

Истинная и средняя молярные теплоемкости компонентов смеси при p =const определяются по таблицам 3 и 4.

Результаты расчетов представить в виде расчетных формул и таблицы 5.

Таблица 5

Параметры смеси Компоненты смеси
СO2 H2 СO N2 H2O SO2 O2
ri              
gi              
R i              
pi              
m i              
V i              
ri              

Часть 2

Термодинамический цикл

 

Цель работы: анализ термодинамических циклов тепловых двигателей и определение основных параметров циклов.

Исходные данные

Задан произвольный цикл, состоящий из четырех последовательно осуществляемых процессов (таблица 6); рабочее тело – 1 кг сухого воздуха; теплоемкость С p = 1,025 кДж/кгК, газовая постоянная R = 0,287 кДж/кгК.

Определить:

1. Параметры p,v и T для основных точек цикла (точек пересечения процессов).

2. Показатель политропы n, теплоемкость c, изменения внутренней энергии u, энтальпии i, энтропии s, количество теплоты q, работу L, располагаемую работу L0 для каждого термодинамического процесса.

3. Количество теплоты q1, подведенное за цикл, и q2, отведенное за цикл, работу цикла Lц, располагаемую работу цикла L, термический к.п.д. цикла ht.

Результаты расчетов представить в виде расчетных формул и таблицы 7.

 

Таблица 7

Про цесс n с, кДж/кгК u, кДж/кг i кДж/кг   s, кДж/кгК q, кДж/кг L, кДж/кг L0, кДж/кг
1-2                
2-3                
3-4                
4-1                

 

 


Таблица 1

 

№ задачи          
СO2 H2 СO N2 H2O SO2 O2
    - -     -   0,95     200-1000
    -     - -   1,0     300-1000
  -         - - 0,9     100-300
    - -     -   1,05     600-200
  -         - - 1,05     1000-100
          - - - 0,85     900-200
    - -     -   0,7     700-500
  -       - - - 0,95     500-200
  - - -         1,0     800-300
    - -     -   1,05     600-100
    -     -   - 1,2     850-350
  -   -     -   1,0     350-750
    - -     -   0,9     900-600
  -       -   - 1,0     450-300
  -   -   -     1,05     300-150
    - -     -   1,05     800-300
    - -     -   0,9     400-900
    - -     -   0,95     800-300
          - - - 1,15     650-150
  -       -   - 0,85     150-1200
    - -     -   1,0     300-800
  -       -   - 1,0     1200-1000
    - -     -   0,9     400-900

В задачах №1-10 заданы объемные, в остальных задачах – массовые доли компонентов.

Таблица 6

 

№ задачи Заданные параметры в основных точках (p – в МПа, v – в м3/кг, Т – в К) Тип процесса и показатель политропы
       
  p2=0,1 Т2=338 Т3=273 Т4=433 n = 1,3 изобар. адиабат. изохор.
  p1=0,8 v1=0,12 p2=2,0 p3=1,2 адиабат. изотерм. адиабат. изохор.
  p1=1,3 T1=573 p2=0,5 Т3=290 изотерм. адиабат. изотерм. адиабат.
  p1=0,2 v1=0,45 p2=1,2 Т3=573 адиабат. изохор. адиабат. изобар.
  p1=0,1 T1=273 p2=0,5 T3=473 n = 1,3 изобар. n =1,3 изобар.
  p1=0,09 T1=303 p2=0,4 Т3=473 n = 1,2 изобар. n = 1,2 изохор.
  p1=0,16 v1=0,5 Т2=423 p3=2,5 n = 1,2 изохор. n = 1,2 изобар.
  p1=0,18 Т1=303 v2=0,1 p3=0,3 n = 1,1 изотерм. n = 1,1 изохор.
  p1 =0,3 v1=0,3 p2=2,0 Т3=573 n = 1,3 изобар. n = 1,3 изобар.
  p1=2,0 Т1=473 Т2=623 v3=0,12 изобар. адиабат. изохор. изотерм.
  p1=0,2 Т1=323 p2=2,0 Т3=473 изотерм. изобар. изотерм. изобар.
  p1=0,4 Т1=373 p2=1,6 p3=0,6 адиабат. изотерм. адиабат. изобар.
  p1=0,3 Т1=300 p2=0,8 Т3=473 изотерм. изохор. изотерм. изохор.
  p1=1,2 Т1=373 p2=3,0 Т3=473 изотерм. изобар. изотерм. изобар.
  p1=5,0 Т1=573 p2=1,8 v3=0,2 изотерм. адиабат. изохор. адиабат.
  p1=0,7 v1=0,12 p1=2,0 Т3=473 адиабат. изобар. адиабат. изотерм.
  p1=0,3 Т1=303 p2=0,6 Т3=523 адиабат. изохор. адиабат. изотерм.
  p1=0,12 v1=0,7 v2=0,2 Т3=423 изотерм. изобар. изотерм. изобар.
  p1=0,4 v1=0,3 p2=1,0 Т3=573 изотерм. изобар. адиабат. изобар.
  p1=0,7 Т1=473 Т2=573 v3=0,4 изобар. изотерм. изохор. адиабат.
  p1=0,3 Т1=298 p2=1,0 Т3=573 адиабат. изобар. изотерм. изобар.
  p1=0,3 v1=0,3 p2=1,0 T3=473 адиабат. изохор. изотерм. изобар.
  p1=1,0 Т1=523 Т2=573 p3=0,6 изобар. адиабат. изобар. изохор.

Таблица 2. Физические постоянные некоторых газов

 

Газ Химическая формула Масса 1кмоль, кг/кмоль Газовая постоянная R, Дж/кг град Плотность газа при н.у., кг/м3
Кислород О2   259,8 1,429
Водород Н2 2,016 4124,3 0,09
Азот N2 28,02 296,8 1,25
Окись углерода СО   296,8 1,25
Воздух - 28,96   1,293
Углекислый газ СО2   189,9 1,977
Водяной пар Н2О 18,016 461,6 0,804
Гелий Не 4,003 2077,2 0,178
Аммиак 3 17,031 488,2 0,771

 

Таблица 3. Истинная молярная теплоемкость различных газов

при р=const (μсp, кДж/ кмоль К)

 

T, С О2 N2 (атм.) Н2 СО СО2 SO2 Н2О Воздух
  29,278 29,022 28,621 29,127 35,865 38,859 33,503 29,077
  29,881 29,106 29,131 29,265 40,211 42,418 34,060 29,269
  30,819 29,378 29,244 29,650 43,695 45,558 34,968 29,680
  31,836 29,816 29,303 30,258 46,522 48,238 36,040 30,270
  32,762 30,471 29,399 30,978 48,866 50,248 37,196 30,953
  33,553 31,137 29,563 31,711 50,822 51,714 38,411 31,644
  34,206 31,799 29,797 32,406 52,459 52,886 39,667 32,305
  34,751 32,414 30,103 33,030 53,833 53,766 40,956 32,904
  35,207 32,967 30,475 33,578 54,984 54,436 42,255 33,436
  35,558 33,461 30,873 34,060 55,960 55,022 43,519 33,907
  35,919 33,897 31,288 34,474 56,781 55,441 44,729 34,319
  36,221 34,278 31,727 34,830 57,480 55,776 45,864 34,684
  36,493 34,613 32,159 35,144 58,079 56,069 46,919 35,006
  36,756 34,906 32,594 35,417 58,594 - 47,903 35,295
  37,004 35,161 33,005 35,651 59,038 - 48,808 35,551
  37,246 35,387 33,398 35,860 59,499 - 49,645 35,777
  37,485 35,584 33,767 36,045 59,745 - 50,416 35,982
  37,720 35,764 34,118 36,208 60,030 - 51,140 36,174
  37,950 35,923 34,449 36,355 60,277 - 51,789 36,350
  38,180 36,070 34,767 36,484 60,486 - 52,384 36,514
  38,411 37,195 35,061 36,602 60,662 - 52,937 36,660
  38,641 36,313 35,337 36,710 60,935 - 53,456 36,803
  38,863 36,422 35,609 36,807 60,926 - 53,937 36,932
  39,085 36,518 35,856 36,899 61,014 - 54,377 37,058
  39,298 36,631 36,095 36,983 61,069 - 54,787 37,175
  39,508 36,694 36,321 36,058 61,094 - 55,168 37,284

 

 

Таблица 4. Средняя молярная теплоемкость различных газов

при р = const (μсp, кДж/ кмоль К)

 

T, С О2 N2 (атм.) Н2 СО СО2 SO2 Н2О Воздух
  29,278 29,022 28,621 29,127 35,865 38,859 33,503 29,077
  29,542 29,052 28,939 29,181 38,117 40,659 33,746 29,156
  29,935 29,135 29,077 29,307 40,065 42,334 34,123 29,303
  30,404 29,290 29,127 29,521 41,760 43,883 34,579 29,525
  30,882 29,504 29,109 29,793 43,255 45,223 35,094 29,793
  31,338 29,768 29,253 30,103 44,579 46,396 35,634 30,099
  31,765 30,048 29,320 30,429 45,759 47,359 36,200 30,408
  32,155 30,346 29,412 30,756 46,819 48,238 36,794 30,727
  32,506 30,639 29,521 31,074 47,769 48,950 37,397 31,032
  32,829 30,928 29,650 31,380 48,624 49,620 38,013 31,325
  33,122 31,200 29,793 31,669 49,398 50,165 38,624 31,602
  33,390 31,459 29,948 31,941 50,106 50,667 39,231 31,866
  33,637 31,711 30,111 32,196 50,747 51,086 39,830 32,113
  33,867 31,945 30,291 32,431 51,329 - 40,412 32,347
  34,081 32,167 30,471 32,657 51,865 - 40,482 32,569
  34,286 32,376 30,651 32,862 52,355 - 41,530 32,778
  34,479 32,569 30,836 33,055 52,807 - 42,062 32,971
  34,663 32,753 31,016 33,235 53,226 - 42,581 33,155
  34,839 32,921 31,196 33,407 53,611 - 43,075 33,323
  35,010 33,084 31,376 33,566 53,967 - 43,544 33,486
  35,174 33,235 31,552 33,712 54,298 - 44,001 33,645
  35,333 33,381 31,727 33,855 54,603 - 44,399 33,792
  35,488 33,520 31,895 33,984 54,888 - 44,856 33,930
  35,638 33,645 32,062 34,110 55,152 - 45,261 34,064
  35,789 33,683 32,226 34,227 55,399 - 45,651 34,190
  35,932 33,880 32,389 34,340 55,624 - 46,023 34,311

 

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
ТЕОРИИ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ПРАВА | Комплексная механизация открытых горных работ


Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных